同济大学学报(自然科学版)

作者：肖颖鸣，乔亚飞，李红儒，何满潮

单位：1.同济大学 土木工程学院，上海 200092;2.同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092

关键词：炭质板岩,应变速率,单轴压缩,特征应力,声发射

基金：上海市青年科技英才杨帆计划（19YF1451400）；自然科学基金（41941018， 42007255）；滇中引水工程关键技术研究

为了探究应变速率对炭质板岩单轴力学特性和声发射特征的影响，开展了4组不同准静态应变速率（8.50×10-6s-1、1.70×10-5s-1、1.70×10-4s-1和3.34×10-4s-1）下的单轴压缩试验，并同时监测了加载过程的声发射信号。基于试验数据，总结分析了应变速率对炭质板岩应力-应变关系、能量耗散及声发射特征的影响规律，探讨了应变速率的影响机制。同时，基于加载过程中耗散能密度的演变规律，提出了将耗散能曲线平直段起点作为炭质板岩闭合应力σcc、平直段终点作为扩容应力σcd的特征应力确定方法。结果表明：在准静态应变速率范围内，炭质板岩的弹性模量和峰值强度随应变速率的增大均先增大后减小，在应变速率1.7×10-4s-1时达到最大值；闭合应力、起裂应力和扩容应力与峰值应力的比值基本在0.37、0.55和0.74左右，不随应变速率发生变化；应变速率对声发射信号影响显著，随应变速率增加，0~50kHz内的主频率占比逐渐增加，而100~250kHz内的主频率占比逐渐减小，炭质板岩的破坏形式逐渐由张拉破坏变为剪切破坏。

来源：2022年第9期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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